復(fù)雜地質(zhì)條件下的煤礦采煤掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)應(yīng)用研究

1、       復(fù)雜地質(zhì)條件下的煤礦采煤掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)應(yīng)用研究                     摘要：我國的采煤技術(shù)已經(jīng)發(fā)展到了較高的水平，煤礦采掘巷道的挖掘面積在不斷增大。同時(shí)煤礦開采正朝著縱深方向發(fā)展，使得煤礦工作面巷道圍巖的屬性變得越來越復(fù)雜。復(fù)雜的圍巖屬性加上較大的巷道斷面面積，給巷道支護(hù)技術(shù)提出了較高的要求。巷道支護(hù)是確保煤礦生產(chǎn)安全的基礎(chǔ)，因此非常有必

2、要對(duì)復(fù)雜地質(zhì)條件下的掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)進(jìn)行深入的分析和研究。本文后續(xù)就上述內(nèi)容展開分析。關(guān)鍵詞：復(fù)雜地質(zhì)；煤礦采煤；掘進(jìn)支護(hù)；技術(shù)應(yīng)用中圖分類號(hào)：td35文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：a1 引言社會(huì)的發(fā)展，人們生活質(zhì)量的提升，國家對(duì)各項(xiàng)資源開采提出更高需求，對(duì)資源依賴性也與日俱增。然而，煤礦作為不可再生資源，隨著開采越發(fā)深入，開采難度也逐漸增大，一旦出現(xiàn)問題，極易威脅采掘人員人身安全。如何在復(fù)雜地質(zhì)將煤礦安全采掘出來，成為煤礦企業(yè)發(fā)展重點(diǎn)。2 復(fù)雜地質(zhì)條件下掘進(jìn)支護(hù)難點(diǎn)2.1 地質(zhì)環(huán)境在煤礦綜采掘進(jìn)作業(yè)中，作業(yè)人員的開采是由淺入深、由外及內(nèi)的漸進(jìn)式作業(yè)的過程，這給綜采掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用帶來極大的難度。在外在環(huán)境的影響

3、下，地質(zhì)結(jié)構(gòu)會(huì)遭受不同程度的破壞，尤其是處理封頂結(jié)構(gòu)時(shí)，需要認(rèn)真檢查，而后嚴(yán)格執(zhí)行運(yùn)鉆及移鉆、穩(wěn)鉆、打孔、裝藥，以及爆炸放頂?shù)忍幚磉^程的操作，放頂時(shí)必須注意選擇合理的工具，以免給放頂工作帶來不利影響。放頂操作時(shí)，頂層巖石在外力作用下會(huì)影響放頂質(zhì)量，進(jìn)而增加綜采難度1。2.2 薄煤層開發(fā)在某些煤礦環(huán)境下，受到地質(zhì)影響，多數(shù)煤層為薄煤層，在開采此類煤層時(shí)，困難度較高，需要結(jié)合科學(xué)施工方式分析研究，利用煤巷、半煤巷等特點(diǎn)保障支護(hù)技術(shù)有效完成。在半煤巷采掘時(shí)，應(yīng)依照實(shí)際情況分析，并選擇適宜技術(shù)和設(shè)備，保障煤炭采掘順利展開。因此，在實(shí)際采掘中，應(yīng)加強(qiáng)作業(yè)人員安全意識(shí)，并保障開采工作有序展開。2.3 巷道

4、圍巖首先，煤礦工程開采的工作環(huán)境位置往往復(fù)雜而全面。另外，巷道圍巖穩(wěn)定性和強(qiáng)度相對(duì)較差，巷道支護(hù)強(qiáng)度達(dá)不到時(shí)容易出現(xiàn)問題。而在煤礦開采過程中，由于煤炭的連續(xù)產(chǎn)出，巷道的穩(wěn)定性會(huì)因開采而降低，誘發(fā)煤巖破碎的發(fā)生，嚴(yán)重影響掘進(jìn)作業(yè)的環(huán)境安全。二是在開展采煤工作中，會(huì)出現(xiàn)降雨天氣，降雨會(huì)使圍巖軟化，對(duì)巷道造成腐蝕。隨著掘進(jìn)深度的增加，支護(hù)工作將越來越難以達(dá)到預(yù)期的支護(hù)效果。在復(fù)雜的地質(zhì)條件下，地下工程經(jīng)常會(huì)遇到斷層，對(duì)巖體結(jié)構(gòu)有很大的影響。特別是由于壓力過大，極易造成頂板破裂，這也是影響支護(hù)安全的重要因素。由于這是不可避免的，施工方案在工程中不易改變，因此必須豐富解決方案和策略，提高支護(hù)強(qiáng)度。3 支

5、護(hù)技術(shù)3.1 常見支護(hù)形式（1）礦用支護(hù)型鋼的應(yīng)用。因?yàn)槲覈旱V地理環(huán)境因素的影響，在煤礦開采中工作人員需要借助支護(hù)型鋼進(jìn)行加固。但是在這個(gè)過程中技術(shù)人員需要對(duì)支護(hù)型鋼架的抗拉性和剪切型進(jìn)行管控，保證整個(gè)支護(hù)系統(tǒng)的需求。與此同時(shí)，技術(shù)人員為了保證高強(qiáng)支護(hù)可以承受更多方面的負(fù)荷，還需要對(duì)支護(hù)型鋼的承載能力進(jìn)行監(jiān)測(cè)。（2）可縮性支架的應(yīng)用。這種支架是煤礦加強(qiáng)支護(hù)當(dāng)中最為常用的一種形式?？煽s性支架和其他支護(hù)技術(shù)有很多不同點(diǎn)，它更適合運(yùn)用到巷道斷面小的煤礦開采環(huán)境當(dāng)中。技術(shù)人員通過測(cè)試對(duì)這項(xiàng)技術(shù)進(jìn)行了全方位的研究，使得這項(xiàng)技術(shù)具有一定的承壓能力。（3）預(yù)留煤柱，這項(xiàng)技術(shù)是最為傳統(tǒng)的支護(hù)技術(shù)，這項(xiàng)技術(shù)一

6、般都被運(yùn)用到煤礦的上區(qū)段和下區(qū)段。這項(xiàng)技術(shù)操作起來比較簡(jiǎn)單，在正常情況下可以滿足煤礦巷道排水系統(tǒng)需求。但是這項(xiàng)技術(shù)一定程度上降低了煤炭開采率。3.2 退后臥底支護(hù)通常，退后臥底支護(hù)適用于上頂板、堅(jiān)韌性佳的巖層，因?yàn)椋擃悗r層較為完善。同時(shí)，使用方應(yīng)將斷層落差限制在2.5m內(nèi)。利用圍巖加固，實(shí)現(xiàn)支護(hù)處理。必要時(shí)，利用退掘機(jī)復(fù)制操作。為保障圍巖支護(hù)與特定技術(shù)流程相符，煤礦采掘應(yīng)與特定技術(shù)指標(biāo)相符，保障圍巖穩(wěn)定性2。3.3 聯(lián)合支護(hù)某煤礦工作面巷道斷面為矩形，寬度和高度分別為4.6m和4.4m，巷道的斷面面積達(dá)到了20.24m2，屬于大斷面巷道。巷道頂板圍巖主要是砂質(zhì)泥巖和黑色泥巖，而底板則主要為細(xì)

7、砂砂巖，同時(shí)也包含有少量的砂質(zhì)泥巖。巷道頂板圍巖的物理屬性決定了其難以成形，在施工過程中存在較大的難度，對(duì)巷道支護(hù)提出了較高的要求。在充分分析巷道圍巖屬性的基礎(chǔ)上，最終采用的支護(hù)方式為“錨桿 + 錨索 + 金屬網(wǎng)片”的聯(lián)合支護(hù)。在進(jìn)行巷道圍巖支護(hù)施工時(shí)，特別要關(guān)注錨桿錨固力對(duì)圍巖穩(wěn)定性的影響，根據(jù)相關(guān)的理論和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)表明，當(dāng)錨桿的錨固力比較合適時(shí)，錨桿和圍巖會(huì)緊密聯(lián)合在一起，可以將錨桿和圍巖視為一個(gè)整體。通過設(shè)置錨桿能夠顯著改善原本比較破碎的圍巖結(jié)構(gòu)，使其達(dá)到一個(gè)穩(wěn)定的狀態(tài)，在一定程度上可提升圍巖結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度3。另外，通過錨桿支護(hù)可以有效遏制圍巖破碎趨勢(shì)，對(duì)其變形和破碎情況進(jìn)行保護(hù)。4 掘進(jìn)支護(hù)

8、技術(shù)要點(diǎn)4.1 完善管理制度完善的掘進(jìn)管理機(jī)制非常重要，只有嚴(yán)格執(zhí)行強(qiáng)制性制度方能確保掘進(jìn)的安全性及有效性。同時(shí)，還需要完善和強(qiáng)化煤礦掘進(jìn)風(fēng)險(xiǎn)控制制度，加強(qiáng)事后懲處力度，對(duì)于違規(guī)操作者必須嚴(yán)厲對(duì)待，實(shí)行懲罰與控制相結(jié)合的嚴(yán)格管理，為煤礦綜采掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用提供良好的管理環(huán)境。4.2 強(qiáng)化支護(hù)體系在復(fù)雜地質(zhì)條件下開展煤礦掘進(jìn)支護(hù)工作，需要在很大程度上參考煤礦實(shí)際情況，綜合考慮施工工藝和設(shè)備運(yùn)行狀況等因素，形成整體評(píng)價(jià)，進(jìn)而指導(dǎo)施工和改進(jìn)支持系統(tǒng)。首先，要建立和完善支撐體系，需要加強(qiáng)機(jī)械設(shè)備管理來實(shí)現(xiàn)。液壓掘進(jìn)設(shè)備是保證掘進(jìn)工作連續(xù)性的必要工具，結(jié)合液壓掘進(jìn)設(shè)備，建立邊坡支護(hù)有利于支護(hù)功能的有效

9、實(shí)現(xiàn)。綜采機(jī)掘進(jìn)支護(hù)的意義在于借助機(jī)載液壓鎖等多種支護(hù)技術(shù)實(shí)現(xiàn)設(shè)備系統(tǒng)的穩(wěn)定性。與鎖緊裝置相結(jié)合，減輕了勞動(dòng)強(qiáng)度和工作量，有效保證了掘進(jìn)工作的安全可靠運(yùn)行。其次，通過計(jì)算確定保障臨界點(diǎn)，有賴于建立有效完善的保障體系，通過對(duì)實(shí)際情況和運(yùn)行水平的相關(guān)信息進(jìn)行收集和計(jì)算，得出保障臨界點(diǎn)。在此基礎(chǔ)上，合理選擇掘進(jìn)機(jī)械，充分應(yīng)用各種方法和施工工藝，將支護(hù)體系進(jìn)一步優(yōu)化。在實(shí)際應(yīng)用中，通過監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，監(jiān)測(cè)煤礦整體環(huán)境的變化，形成動(dòng)態(tài)評(píng)價(jià)和改進(jìn)方案，指導(dǎo)支撐系統(tǒng)的進(jìn)一步完善和優(yōu)化。4.3 合理選擇技術(shù)設(shè)備科學(xué)合理地選擇掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)設(shè)備是確保掘進(jìn)支護(hù)效果的重要條件。當(dāng)然，這需要實(shí)地考察礦區(qū)，按照實(shí)際狀況合理科學(xué)

10、地選擇支護(hù)設(shè)備，所用設(shè)備不但要符合掘進(jìn)支護(hù)的技術(shù)條件，也要符合巷道寬度要求，如選擇截齒，一定要選擇強(qiáng)抗磨性截齒，使其在提高挖掘速度的同時(shí)能夠更好地保護(hù)截齒，減弱截齒磨損程度，提高設(shè)備的使用壽命，從而增強(qiáng)了掘進(jìn)支護(hù)的穩(wěn)定性和安全性。5 結(jié)束語綜上所述，為了可以提高我國煤礦產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，提升煤礦開采的安全性和穩(wěn)定性。煤礦企業(yè)需要對(duì)復(fù)雜地質(zhì)條件下的掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)進(jìn)行深入的研究，了解每一種技術(shù)的特點(diǎn)，并根據(jù)實(shí)際情況去選擇和構(gòu)建不同的技術(shù)方案。目前，我國的煤礦安全事故時(shí)有發(fā)生，其中頂板事故大部分的原因都是因?yàn)闆]有做好巷道的支護(hù)和監(jiān)測(cè)工作。因此，在煤礦采煤掘進(jìn)工作當(dāng)中使用掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)日益成為必然的要求和選擇。參考文獻(xiàn)：1 趙震 . 煤礦采煤掘進(jìn)工作中的技術(shù)應(yīng)用分析 j. 中